本发明属于胶磷矿反浮选技术领域，尤其涉及一种胶磷矿反浮选捕收剂及其制备方法。
背景技术：
磷矿是重要的化工原料，广泛用于农业、医药、军事、食品能行业。虽然我国磷矿储量较大，但与摩洛哥、美国能相比，我国磷矿石品位较低及可浮选性能相对较差。此外，我国贫矿多富矿少，磷矿石必须经过选矿富集后才能满足湿法磷酸的生产要求。
一般而言磷矿以其脉石存在的形式分为碳酸盐型、硅酸盐型及混合型，碳酸盐型胶磷矿，其脉石主要以白云石、方解石的形态存在。排除白云石、方解石的方法是通过反浮选，其工艺特征符合“浮少抑多”的原则，能耗较低，是当前处理碳酸盐型磷矿的主流工艺。反浮选捕收剂主要以植物油脂肪酸为主，如利用菜籽油、大豆油制备的脂肪酸等。这些植物油价格较高，不仅存在与人争粮的问题，而且因增效剂选择不当，造成低温溶解度差、分散能力低，导致其用量居高不下。此外，矿浆中的Ca2+、Mg2+难免离子会消耗脂肪酸捕收剂，造成捕收剂用量进一步上升。
申请号为CN201310029412.3的中国专利申请公开了一种将地沟油变废为宝进行制备胶磷矿反浮选碳酸盐矿物捕收剂的方法。由地沟油、碱和水组成，按其质量份比地沟油：碱：水＝1：0.15～0.3：400的比例混合，在40～80℃的恒温条件下反应1～1.5小时，即制得胶磷矿反浮选碳酸盐矿物捕收剂，其步骤为：a.将地沟油加热至40～80℃，过滤、沉淀除去固体废弃物，再脱水至地沟油含水率小于1％；b.检测地沟油组成成份，根据检测结果，调整地沟油组份，使地沟油组份中C12～C18的含量达到所需指标；c.按地沟油：碱：水＝1：0.15～0.3：400的比例混合，在40～80℃的恒温皂化反应1～1.5小时，调节pH值至11，即获得胶磷矿反浮选碳酸盐矿物捕收剂。由于地沟油来源复杂，不同批次原料组份变化较大，必须根据指标添加单一脂肪酸(或纯度较高的脂肪酸)，不但增加了工艺流程，而且提高了成本。
申请号为CN201410622082.3的中国专利申请公开了一种磷矿反浮选捕收剂，该捕收剂是由以下质量百分比的组分组成：脂肪酸聚氧乙烯基酯盐40～80％、烷基聚氧乙烯基醚磷酸单酯盐14～50％、脂肪醇聚氧乙烯基醚5～20％、司盘-20 1～10％。该捕收剂适用于磷矿反浮选方解石。虽然捕收剂与脂肪酸类捕收剂相比，具有很强的捕收能力和高选择性；与α—胺基芳基磷酸类的捕收剂相比，价格低廉，用量小，取材方便。但是，由于该捕收剂以非离子表面活性剂为原料，而这些原料必须经过化工合成才能得到，其单价远远高于来源自然界的脂肪酸类捕收剂，不具有广泛应用的前景。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供一种胶磷矿反浮选捕收剂及其制备方法。本发明通过阳离子表面活性剂、螯合剂与脂肪酸复配，提高脂肪酸在磷矿浆的分散性能，从而有效提高其捕收性能，消除矿浆中Ca2+、Mg2+等难免离子的影响。
本发明的技术方案如下：一种胶磷矿反浮选捕收剂，所述捕收剂由以下重量份的原料制成：工业级动物油脂肪酸30-40份、无机碱5-10份、十二烷基甜菜碱3-5份、脂肪胺1-3份、吐温2-4份、脂肪醇聚氧乙烯醚3-5份、起泡剂1-3份和水33-55份。
所述无机碱选自碳酸钠、氢氧化钠和碳酸氢钠中的一种或几种。
所述脂肪胺选自十二烷基胺、十八烷基胺和N,N-二甲基十二烷基胺中的一种或几种。
所述吐温选自吐温-20、吐温-40、吐温-60和吐温-80中的一种或几种。
所述脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)选自脂肪醇聚氧乙烯醚-10、脂肪醇聚氧乙烯醚-15和脂肪醇聚氧乙烯醚-20中的一种或几种。
所述起泡剂选自椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
本发明捕收剂工作原理如下：本发明并通过阳离子表面活性剂与脂肪酸复配，减少脂肪酸分子在矿物表面吸附时产生的分子间排斥力，从而提高吸附量，达到提高脂肪酸捕收能力的目的；本发明使用的十二烷基甜菜碱具有较强的抗硬水能力，能与矿浆中Ca2+、Mg2+难除(免)离子形成配合物，减少其对捕收剂的消耗，吐温和脂肪醇聚氧乙烯醚能有效的分散动物油脂肪酸，提高脂肪酸在磷矿浆的分散性能。各组分间的相互协同作用促使所述胶磷矿反浮选捕收剂优于常规捕收剂，具有较广的应用范围。
本发明还提供所述胶磷矿反浮选捕收剂的制备方法，所述方法操作如下：将工业级动物油脂肪酸、无机碱和水按比例投入反应釜中，搅拌反应，完成皂化反应，再按照比例投入十二烷基甜菜碱、脂肪胺、吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚和起泡剂，继续搅拌，混合均匀得到捕收剂。
所述制备方法中皂化反应温度为70-90℃，反应时间为1-3小时。
所述捕收剂使用量为0.25～0.35kg/t原矿，即在矿浆槽中，将矿浆及本发明所述捕收剂按比例混合3min，随后送入浮选机进行浮选。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的捕收剂具有分散性能好、工作温度低、效率高等优点，与常规胶磷矿反浮选脱镁捕收剂相比，捕收剂用量可下降10％左右。本发明以来源广泛、价格低廉的工业级动物油脂为原料，解决了长期以来工业级动物油脂回流餐桌的隐患。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
实施例1
将工业级猪油脂肪酸30Kg、氢氧化钠5Kg和水55kg份投入反应釜中，在80℃搅拌3h，皂化结束后，加入十二烷基甜菜碱3Kg、十二烷基胺2Kg、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-10)3Kg、吐温-20 2Kg、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)1Kg继续搅拌，混合均匀即可。
将制备反浮选捕收剂由泵送入磷矿浆搅拌槽与矿浆矿化，加入量为0.25Kg/t原矿，经过一次浮选后，磷精矿浮选指标为P2O5 28.5％、MgO 0.7％、Fe2O3 1.56％、Al2O31.65％，P2O5回收率达到87％，达到二水物湿法磷酸生产用矿的要求。
实施例2
将工业级猪油脂肪酸30Kg、氢氧化钠5Kg和水55kg份投入反应釜中，在80℃搅拌3h，皂化结束后，加入十二烷基甜菜碱3.5Kg、十二烷基胺1Kg、吐温-20 2Kg、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-10)3Kg、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)1Kg继续搅拌，混合均匀即可。
将制备反浮选捕收剂由泵送入磷矿浆搅拌槽与矿浆矿化，加入量为0.25Kg/t原矿，经过一次浮选后，磷精矿浮选指标为P2O5 28.5％、MgO 0.7％、Fe2O3 1.56％、Al2O31.65％，P2O5回收率达到87％，达到二水物湿法磷酸生产用矿的要求。
实施例3
将工业级牛油脂肪酸35Kg、碳酸氢钠8Kg和水42Kg投入反应釜中，在80℃搅拌3h，皂化结束后，加入十二烷基甜菜碱4Kg、十八烷基胺2Kg、吐温-40 3Kg、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)4Kg、十二烷基苯磺酸钠2Kg继续搅拌，混合均匀即可。
将制备反浮选捕收剂由泵送入磷矿浆搅拌槽与矿浆矿化，加入量为0.3Kg/t原矿，经过一次浮选后，磷精矿浮选指标为P2O5 29.3％、MgO 0.68％、Fe2O3 1.49％、Al2O31.55％，P2O5回收率达到85％，达到二水物湿法磷酸生产用矿的要求。
实施例4
将工业级鸡油脂肪酸40Kg、碳酸钠10Kg和水33Kg投入反应釜中，在80℃搅拌3h，皂化结束后，加入十二烷基甜菜碱5Kg、N,N-二甲基十二胺3Kg、吐温-60 4Kg、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-20)5Kg、十二烷基硫酸钠3Kg继续搅拌，混合均匀即可。
将制备反浮选捕收剂由泵送入磷矿浆搅拌槽与矿浆矿化，加入量为0.35Kg/t原矿，经过一次浮选后，磷精矿浮选指标为P2O5 29.7％、MgO 0.68％、Fe2O3 1.46％、Al2O31.52％，P2O5回收率达到83％，达到二水物湿法磷酸生产用矿的要求。
在实施例4的基础上，若改变所述捕收剂的配方，得到的捕收剂由泵送入磷矿浆搅拌槽与矿浆矿化，加入量也为0.35Kg/t原矿，经过一次浮选后试验结果如表1所示。
表1
由表1可知，在本发明提供的捕收剂配方基础上十二烷基甜菜碱、吐温和脂肪醇聚氧乙烯醚，磷精矿浮选结果都不好。